DE2110575A1 - Process for the production of edible water-in-oil emulsions - Google Patents
Process for the production of edible water-in-oil emulsionsInfo
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Description
DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDTDR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
MÖNCHEN HAMBURG .-,-* MÖNCHEN HAMBURG .-, - *
k 5. März 1971 k March 5, 1971
55547« 8000 MÖNCHEN 15, * Wl 55547 «8000 MÖNCHEN 15, * Wl
TEtEGRAMME= KARPATENT NUSSBAUMSTRASSftO-TEtEGRAMME = KARPATENT NUSSBAUMSTRASSftO-
W.40379/71 7/MeW.40379 / 71 7 / Me
Unilever N1 V·, Rotterdam (Niederlande)Unilever N 1 V ·, Rotterdam (Netherlands)
Verfahren zur Herstellung genießbarer Wasser-in-öl-Emulaionen.Process for the production of edible water-in-oil emulsions.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung genießbarer Wasser-in-Öl-Emulsionen, die eine teilweise kristallisierte Pettphase enthalten, wie z. B. Margarine oder Aufstrichmittel mit niedrigem Kaloriengehalt,The invention relates to a process for the production of edible water-in-oil emulsions, which contain a partially crystallized Pett phase, such as. B. margarine or spreads low calorie,
Die Hauptbestandteile einer Margarine bestehen aus etwa 75 bis 85 Gew.% einer wenigstens teilweise kristallisierten Fettphase und aus etwa 25 bis 15 Gew.^ einer wässrigen Phase«The main components of a margarine consist of about 75 to 85 wt.% Of an at least partially crystallized fat phase and from about 25 to 15 wt. ^ An aqueous phase "
Aufstrichmittel mit niedrigem Kaloriengehalt enthalten im allgemeinen etwa 30 bis 60 Gew.? einer Margarinefettphase und 70 bis 40 Gevr.Jf einer wässrigen Margarinephase«Low calorie spreads generally contain about 30 to 60 wt. one Margarine fat phase and 70 to 40 Gevr.Jf of an aqueous one Margarine phase "
Diese Produkte werden gewöhriich dadurch hergestellt, daß man die Fettphase in geschmolzenem Zustand zusammen mit der wässrigen Phase in den gewünschten Anteilen durchThese products are usually made by that the fat phase in the molten state together with the aqueous phase in the desired proportions
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einen oder mehrere Wärmeaustauscher mit abgeschabter oder abgekratzter Oberfläche, um eine Kristallisation wenigstens eines Teiles der Fettphase einzuleiten oder herbeizuführen, und durch eine Kristallisiereinheit führte, in der eine Kristallisation vor sich ging, um das Produkt in den erforderlichen Zustand zum Ver-•packen zu bringen.one or more heat exchangers with a scraped or scraped surface to ensure crystallization at least a part of the fat phase to be introduced or brought about, and by a crystallizing unit led in which crystallization was taking place to bring the product in the required condition for packaging.
Es ist vorgeschlagen worden, Margarine dadurch herzustellen, daß man mittels eines spezifisch ausgebildeten Zerstäubers einen Strom einer salzhaltigen wässrigen Phase, z, B, mit einer Temperatur von -6 C, in einen Strom einer unterkühlten Fettmischung, z. B. von 250C, mit einer kritischen Fließgeschwindigkeit einführt, um einen genügenden Grad von Zerstäubung der wässrigen Phase zu erzielen, der notwendig ist, um einen plötzlichen Temperaturausgleich zwischen den beiden Komponenten zu bewirken, wobei sich eine Abkühlung und eine partielle Kristallisation der Fettphase ergibt» Die Kristallisationswärme, die erzeugt wird, soll dann durch Nachkühlen abgezogen werden, entweder in einem Kühlraum oder in einem Wärmeaustauscher mit abgeschabter Oberfläche.It has been proposed to produce margarine by using a specially designed atomizer to transfer a stream of a saline aqueous phase, e.g. B. of 25 0 C, introduces with a critical flow rate to achieve a sufficient degree of atomization of the aqueous phase, which is necessary to bring about a sudden temperature equalization between the two components, with a cooling and a partial crystallization of the fat phase results in »The heat of crystallization that is generated should then be removed by subsequent cooling, either in a cold room or in a heat exchanger with a scraped surface.
Der sehr hohe Salzgehalt der wässrigen Phase , die nicht mehr als 15 bis 252 der Margarine ausmacht, der notwendig 1st, um die erforderliche niedrige Temperatur der wässrigen Phase zu erzielen, bevor sie mit der Fettphase vereinigt wird, ist oft für den Verbraucher nicht annehmbar, und infolge Kristallbildung in dem Zerstäuber können die kritischen Fließgeschwindigkeiten von Zeit zu Zeit zerstört werden, wodurch die Qualität der Margarine weiter nachteilig beeinflußt wird.The very high salt content of the aqueous phase, which makes up no more than 15 to 252 of the margarine is necessary to achieve the required low temperature of the aqueous phase before it can start with the Fat phase is combined is often unacceptable to the consumer, and as a result of crystal formation in the Nebulizers can destroy the critical flow rates from time to time, reducing the quality the margarine is further adversely affected.
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fahrens für die Herstellung von Margarinen und Aufstrichmitteln mit niedrigem Kaloriengehalt durch Vereinigung einer ersten warmen Flüssigkeit, die kristallisierbares Fettmaterial enthält, mit einer zweiten gekühlten Flüssigkeit, die im wesentlichen frei von kristallisierbarem Fettmaterial ist, ohne daß ein kritischer Grad von Zerstäubung an der Stelle erforderlich ist, wo die Flüssigkeiten vereinigt werden«for the production of margarines and spreads low calorie by combining a first warm liquid that Contains crystallizable fatty material, with a second chilled liquid that is essentially free of crystallizable fatty material is required without a critical degree of atomization at the site is where the fluids are combined "
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, bei dem eine salzfreie wässrige Phase oder eine wässrige Phase mit niedrigem Salzgehalt zur Anwendung gelangen kann, die vor der Vereinigung mit der das kristallisierbare Fettmaterial enthaltenden Phase auf eine Temperatur von nicht unter O0C gekühlt wird.A further purpose of the invention is to provide a method in which a salt-free aqueous phase or an aqueous phase with a low salt content can be used, which is cooled to a temperature not below 0 ° C. before combining with the phase containing the crystallizable fatty material will.
Gemäß der Erfindung werden IO bis 60% einer ersten Flüssigkeit mit einer Temperatur von wenigstens 280C, wobei die Flüsigkeit im wesentlichen aus einer Fettphase mit einem Dilatationswert bei 1O0C von wenigstens 100 mm3/25 g besteht, mit 10 bis 90% einer zweiten Flüssigkeit/einer Temperatur von höchstens 80C vereinigt, wobei die zweite Flüssigkeit im wesentlichen frei von kristallisierbarem Fettmaterial ist, wonach die erhaltene, teilweise kristallisierte Mischung.emulgiert, bearbeitet und verpackt wird«According to the invention IO consists g to 60% of a first liquid having a temperature of at least 28 0 C, the Flüsigkeit mm consisting essentially of a fat phase with a Dilatationswert at 1O 0 C of at least 100 3/25 with 10 to 90% a second liquid / combined a temperature of at most 8 0 C, wherein the second liquid is substantially free of fat crystallizable material, after which the obtained partially crystallized Mischung.emulgiert, processed and packaged "
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann mit Vorteil bei der Herstellung von Aufstrichmitteln mit niedrigem Kaloriengehalt, die z, B, 70 bis 1IOjS einer wässrigen Margarinephase enthalten, oder bei der Herstellung von spezifischen Arten von Margarinen, bei denen die zweite Flüssigkeit aus etwa 15 bis 25? einer wässrigen Margarinephase und etwa 15 bis 75?» vorzugsweise 50 bis 75?- eines Öls zu-The method according to the invention may with advantage in the manufacture of spreads agents with low calorie content, e.g., 70 contain B, up to 1 IOjS an aqueous margarine phase, or in the production of specific types of margarines, where the second liquid from about 15 to 25? an aqueous margarine phase and about 15 to 75? » preferably 50 to 75? - of an oil to-
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sammengesetzt sein kann, das bei einer Temperatur von 20C, vorzugsweise auch bei einer Temperatur von O0C3 flüssig ist, Anwendung finden. In dem vorliegenden Zusammenhang sind alle Prozentsätze Gew.% und auf das Gewicht der Emulsion bezogen.Can be composed, which is liquid at a temperature of 2 0 C, preferably also at a temperature of O 0 C 3 , use. In the present context, all percentages are wt.%, And based on the weight of the emulsion.
Unter kristallisierbarem Pettmaterial werden diejenigen Triglycerid.3 verstanden, die bei Temperaturen von 5 bis 2O0C wenigstens teilweise kristallisieren. Diese Fette sollen in der ersten Flüssigkeit vorhanden sein und können sowohl pflanzlichen als auch tierischen Ursprungs sein. Vorzugsweise werden öle, wie Kokosnuß-Öl, Palmkernöl, Palmöl und/oder hydrierte Pflanzen öle für diesen Zweck benutzt, vorausgesetzt, daß der Dilatationswert der ersten Flüssigkeit bei 10°C, der ein Maß des Gehaltes an flüssigem Fett bei dieser Temperatur ist, wenigstens 100 mm /25 g, vorzugsweise wenigstens 200 mm /25g und insbesondere wenigstens 400 mm3/25 g beträgt.Crystallizable Pettmaterial those Triglycerid.3 are understood to be at least partially crystallize at temperatures of 5 to 2O 0 C. These fats are said to be present in the first liquid and can be of both vegetable and animal origin. Preferably oils such as coconut oil, palm kernel oil, palm oil and / or hydrogenated vegetable oils are used for this purpose, provided that the dilatation value of the first liquid at 10 ° C, which is a measure of the liquid fat content at that temperature, is at least 100 mm / 25 g, preferably at least 200 mm / 25g and especially at least 400 mm 3/25 g.
Die in diesem Zusammenhang genannten Dilatationswerte wurden gemäß der Arbeitsweise bestimmt, die in Boekenoogen, "Analysis and Characterization of Oils, Fats and Fat Products" (1961O Interscience Publishers, London, Seiten 143-145 beschrieben ist,The Dilatationswerte mentioned in this context were determined according to the procedure, the O Interscience Publishers, London, pages 143-145 is described in Boekenoogen, "Analysis and Characterization of Oils, Fats and Fat Products" (196 1,
öle, die bei 20C oder sogar niedriger flüssig sind, enthalten kein kristallisierbares Fettmaterial im Sinne der Erfindung und sind vorzugsweise in der zweiten Flüssigkeit vorhanden.oils that at 2 0 C or even lower liquid containing no crystallizable fat material according to the invention, and are preferably present in the second liquid.
Alle flüssigen öle können für die Emulsion gemäß der Erfindung Anwendung finden, z.B. Olivenöl, Rüböl (Rübsamen· öl) und Teesamenöl,All liquid oils can be used for the emulsion according to the Invention find application, e.g. olive oil, rapeseed oil (rapeseed oil) and tea seed oil,
Vorzugsweise werden jedoch flüssige Pflanzenöle verwendet, die wenigstens 40 Gew.% mehrfach ungesättigte Fettsäuren, insbesondere die essentiellen Fettsäuren,Preferably, however, liquid vegetable oils are used which at least 40 wt.% Polyunsaturated fatty acids, particularly the essential fatty acids,
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enthalten. Diese Säuren werden als diätetisch vorteilhaft angesehen» Eine wichtige Fettsäure der Gruppe der essentiellen Fettsäuren ist cis-9»-cis—12 Octadecadiensäure, die in verschiedenen flüssigen ölen, ζ» Β« SaflorSl, Baumwollsaatöl, Vteizenkeimöl, Sojabohnenöl, Traubensaatöl, Mohnsamöl, Tabaksamenöl,Walnußöl, Maisöl und Sonnenblumenöl vorhanden ist. Von diesen ölen wird Sonnenblumenöl in großen Mengen erzeugt und hat einen ausgezeichneten Geschmack infolge einer guten Oxydationsatabilität» Es ist daher vorzugsweise in den Margarinen vorhanden, die gemäß dem Verfahren nach der Erfindung hergestellt werden.contain. These acids are considered to be dietetically beneficial respected »An important fatty acid of the group of essential fatty acids is cis-9» -cis-12 octadecadienoic acid, which are found in various liquid oils, ζ »Β« SaflorSl, cottonseed oil, wheat germ oil, soybean oil, Grape seed oil, poppy seed oil, tobacco seed oil, walnut oil, corn oil and sunflower oil is present. Of these oils will be used Sunflower oil produced in large quantities and has an excellent taste due to good oxidation stability » It is therefore preferably present in the margarines prepared according to the method according to the invention getting produced.
Wenigstens ein Teil der zweiten Flüssigkeit ist aus einer wässrigen Margarinephase zusammengesetzt. Der Ausdruck "wässrige Phase", wie er in diesem Zusammenhang verwendet wird, bezieht sich auf Wasser, oder auf VJasser, das die gewöhnlichen wasserlöslichen Zusatzstoffe, die darin löslich gemacht sind, enthält. Die wässrige Phase kann Wasser, Salz, Caliumsorbat, Citronensäure, Milchsäure, Aromastoffe, genahlende Sojabohnen oder Milch in Form von Vollmilch, Rahm, Magermilch, Buttermilch oder wiederhergestellter Magermilch enthalten.At least part of the second liquid is composed of an aqueous margarine phase. The expression "Aqueous phase" as used in this context refers to water, or to water, which contains the common water-soluble additives made soluble therein. The watery Phase can be water, salt, potassium sorbate, citric acid, lactic acid, flavorings, added soybeans or milk in the form of whole milk, cream, skimmed milk, buttermilk or reconstituted skimmed milk.
Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung (vergleiche Fig, I) werden die erste Flüssigkeit 1 und die zweite Flüssigkeit \2 zuerst getrennt mit den fettlöslichen und wasserlöslichen Bestandteilen in den Gefäßen 3 bzw. 'M gemischt, wobei Jede Flüssigkeit in einem getrennten Behälter behandelt wird.In the method according to the invention (see Fig, I), the first liquid 1 and the second liquid \ 2 are first mixed separately with the fat-soluble and water-soluble components in the vessels 3 and 'M, wherein each liquid is treated in a separate container .
Geeignete Emulgatoren, ζ, B, Mono/Diglyceride und Phosphatide können auch zugegeben werden.Suitable emulsifiers, ζ, B, mono / diglycerides and Phosphatides can also be added.
Die erste und die zweite Flüssigkeit werden zuerst Jeweils auf die Temperatur eingestellt, die in den GefäßenThe first and the second liquid are first adjusted to the temperature in each of the vessels
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.5 bzw« .6 erforderlich Ist. Für die zweite Flüssigkeit liegen diese Temperaturen in dem Bereich von etwa O bis 80C, vorzugsweise 2 bis 4°C und für die erste Flüssigkeit in dem Bereich von 28 bis 5O0C oder sogar höher, vorzugsweise zwischen 32 bis 480C* Die beiden Flüssigkeiten werden getrennt zu einer Hochdruckdosierungspumpe .7 geführt, welche eine kontinuierliche Dosierung "der Flüssigkeiten bei verschiedenen Verhältnissen gestattet* .5 or « .6 is required. For the second fluid, these temperatures lie in the range of about O to 8 0 C, preferably 2 to 4 ° C and for the first liquid in the range of 28 to 5O 0 C or even higher, preferably between 32 to 48 0 C * The two liquids are fed separately to a high-pressure metering pump .7, which allows continuous metering "of the liquids in different ratios *
Die beiden Flüssigkeitsströme werden danach einem Emulglerapparat 8 zugeführt und werden vorzugsweise gerade vor Eintritt in diesen Apparat vereinigt. Die Mischtemperatur kann in dem Bereich von etwa 5 bis 200C liegen. In dem Emulglerapparat wird eine Emulgierung der Wasserphase der ersten Flüssigkeit in die Fettphase der ersten und/oder der zweiten Flüssigkeit ausgeführt.The two liquid streams are then fed to an emulsifying apparatus 8 and are preferably combined just before entering this apparatus. The mixing temperature can be in the range from about 5 to 20 ° C. In the emulsifying apparatus, the water phase of the first liquid is emulsified into the fatty phase of the first and / or the second liquid.
Danach wird die Emulsion, in der ein Teil der Fettphase kristallisiert ist, in einer Arbeitseinheit 9 (vorzugsweise ohne äußere Kühlung) bearbeitet und zu einer Verpackungsmaschine 10 mit einer Temperatur nicht über 280C (vorzugsweise einer Temperatur von 12 bis 250C geführt .The emulsion, in which part of the fat phase is crystallized, is then processed in a working unit 9 (preferably without external cooling) and fed to a packaging machine 10 at a temperature not above 28 ° C. (preferably a temperature of 12 to 25 ° C.).
Eine Vorrichtung zur Herstellung der Wasser-in-öl-Emulsion, wie sie eingangs beschrieben wurde, besteht im Prinzip in einer Emulgiereinheit und einer Eearbeitungseinheit. Für die Herstellung der Emulsion kann irgendeine Vorrichtung verwendet werden, die eine Zerteilung der wässrigen Phase in der gewünschten Feinheit gewährleistet, die jedoch andererseits kein solches Ausmaß an Energie erfordert, daß die Stabilität der Emulsion infolge der durch das Emulgierungsverfahren erzeugten Energie thermisch gefährdet wird,A device for producing the water-in-oil emulsion, As described at the beginning, it basically consists of an emulsifying unit and a processing unit. Any device capable of breaking up the emulsion can be used to prepare the emulsion aqueous phase guaranteed in the desired fineness, but which on the other hand does not have such a level of energy requires that the stability of the emulsion be thermal due to the energy generated by the emulsification process is endangered,
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Gegebenenfalls können die Emulglerungs- und Bearbeitungseinheiten so ausgebildet sein, wie dies in Fig. 2 der Zeichnung schematisch gezeigt ist.If necessary, the emulsifying and processing units be designed as shown schematically in Fig. 2 of the drawing.
Die Emulgierungseinheit besteht dabei vorzugsweise aus einer zylindrischen Kammer 11 mit einem Durchmesser von etwa 270 mm und einer Tiefe von 60 mm, die durch eine koaxial umlaufende Scheibe 12 unterteilt ist. Diese Scheibe wird über ein stufenlos einstellbares Getriebe (nicht dargestellt) durch einen 15 kW Wechselstrommotor angetrieben, wobei die Anzahl der Umdrehungen in dem Berdch von etwa 835 bis 1*100 U/min einstellbar ist. Die Scheibe und die Zylinderflächen sind mit kammartig miteinander in Eingriff tretenden Stiften 13 versehen, die hohe Scherungskräfte in der Emulsion erzeugen. The emulsification unit preferably consists from a cylindrical chamber 11 with a diameter of about 270 mm and a depth of 60 mm passing through a coaxially rotating disc 12 is divided. This disc is driven by a continuously adjustable gear (not shown) driven by a 15 kW AC motor, with the number of revolutions adjustable in the range from about 835 to 1 * 100 rpm is. The disc and the cylinder surfaces are provided with pins 13 engaging with one another in a comb-like manner, which create high shear forces in the emulsion.
Die Mischung tritt in die Emulgierungseinheit axial ein, fließt um den Rotor und verläßt die Einheit nach intensivem Mischen auf der dem Einlaß gegenüberliegenden Seite.The mixture enters the emulsification unit axially, flows around the rotor and leaves the unit afterwards intensive mixing on the side opposite the inlet.
Danach wird die Emulsion in einer Bearbeitungseinheit Ik t z« B. einer Einheit mit einem Durchmesser von 250 mm und einer Länge von 820 mm, durch zwei Rahmenrührer 15 und 16, die in entgegengesetzter Richtung umlaufen, bearbeitet. Die Rührer werden durch einen 20 kW Gleichstrommotor Über ein gemein-sanes kontinuierlich oder stufenlos einstellbares Getriebe angetrieben» Die Anzahl der Umdrehungen kann zwischen 500 und 900 U/min variiert werden.Thereafter, the emulsion is in a processing unit Ik t z 'as a unit having a diameter of 250 mm and a length of 820 mm, by two Rahmenrührer 15 and 16 which rotate in the opposite direction, processed. The stirrers are driven by a 20 kW DC motor via a common continuously or steplessly adjustable gear »The number of revolutions can be varied between 500 and 900 rpm.
Von der Bearbeitungseinheit wird die Emulsion zu einer Verpackungsmaschine (nicht dargestellt) geführt. Bevor die Emulsion in die Verpackungsmaschine eintritt, kann sie gewünschtenfalls der Wirkung eines Homogenisierungsventils unterworfen v*erden. Die Temperatur und der DruckThe emulsion is fed from the processing unit to a packaging machine (not shown). Before If the emulsion enters the packaging machine, it can, if desired, have the effect of a homogenizing valve be subject to. The temperature and the pressure
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des Produktstromes werden mittels Thermoelementen und Manometern überwacht.of the product flow are monitored by means of thermocouples and manometers.
Der Produktdurchsatz in dieser Anlage kann bis zu 2200 kg/h betragen« Anstelle der beschriebenen Emulgierungseinheit kann z.B. auch eine Emulgierungspumpe von der Art der WaukeshaScherungs-Pumpe angewendet werden» Die Seherungspumpe ist in Fig. 3 gezeigt, Sie besteht aus einer zylindrischen Emufeierungskammer 17 mit einem Durchmesser von 110 mm und einer Länge von 110 mm, in der zwei geschlitzte Käfigrotoren 18 und 19 auf einer Antriebswelle 20, die durch einen identisch gestalteten Stator 21 getrennt sind, umlaufen» Der Rotor wird Über ein kontinuierlich oder stufenlos einstellbares Getriebe durch einen 8 kW Wechselstrommotor angetrieben. Die Anzahl von Umdrehungen kann zwischen 1^00 und 4200 U/min variiert werden.The product throughput in this system can be up to 2200 kg / h instead of the emulsification unit described For example, an emulsification pump like the Waukesha shear pump can also be used »The Vision pump is shown in Fig. 3, it consists of a cylindrical emulsion chamber 17 with a diameter of 110 mm and a length of 110 mm, in the two slotted cage rotors 18 and 19 on a drive shaft 20, which are designed identically by a Stator 21 are separated, revolve »The rotor is via a continuously or steplessly adjustable gear driven by an 8 kW AC motor. The number of revolutions can be between 1 ^ 00 and 4200 rpm can be varied.
Die erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit können kurz vor Eintritt in die. Scherungspumpe vereinigt werden. Die Mischung'trifft axial auf die Flächen des Stators« Die Emulsion tritt tangential aus der Scherungspumpe aus und kommt in die in Fig. 4 gezeigte Bearbeitungseinheit· The first liquid and the second liquid can shortly before entering the. Shear pump united will. The mixture hits axially on the surfaces of the Stators «The emulsion emerges tangentially from the shear pump and enters the processing unit shown in FIG.
Gemäß Fig, 4 1st der Rotor 22, der in einem zylindrischen Gefäß 2k angeordnet ist, mit Stiften 23 versehen und wird über ein Getriebe durch einen 7,5 kW Motor angetrieben.. Die Anzahl von Umdrehungen des Rotors kann kontinuierlich in dem Bereich von etwa 100 bis 320 U/min variiert werden. Aus der Kristallisierungseinrichtung wird die Emulsion zu der Verpackungsmaschine geführt.According to FIG. 4, the rotor 22, which is arranged in a cylindrical vessel 2k , is provided with pins 23 and is driven via a gear unit by a 7.5 kW motor. The number of revolutions of the rotor can be continuously in the range of approximately 100 to 320 rpm can be varied. The emulsion is fed from the crystallization device to the packaging machine.
Der Produktdurchsatz, der mit den angegebenen Drehzahlen erhalten wird, beläuft sich auf 1000 kg/h.The product throughput obtained at the specified speeds is 1000 kg / h.
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.Bei ausgedehnten Versuchen wurde gefunden, daß bei der Herstellung von Emulsionen mit der gleichen Wassertropfenverteilung der Kraftverbrauch und die dadurch bedingte Erhitzung des in Betracht kommenden Produktes für die Kombination von Seherungspumpe mit Kristallisierungseinrichtung geringer sind äs in dem Fall der aus Emulgierungseinheit und BearbeItungseinheit bestehenden Vorrichtung.In extensive experiments it has been found that the Production of emulsions with the same water droplet distribution of the power consumption and the resulting Conditional heating of the product in question for the combination of vision pump with crystallization device In the case of the emulsifying unit and the processing unit, these are lower Contraption.
Es wurde festgestellt, daß eine Abnahme oder Erhöhung von etwa 25£ des Durchsatzes an Produkt ohne Änderung der Zahlen von Umdrehungen der Emulgierungs- und Bearbeitungseinheiten bewirkt werden kann* Diese Änderung führt nicht zu einer Zerstörung des Emulsionsmusters. Da überdies gemäß dem Verfahren nach der Erfindung eine äußere Kühlung der Emulsion in der Emulgierungseinheit nicht erforderlich ist, kann der Produkt3trom während kurzer Zeitdauern unterbrochen werden, ohne daß die Gefahr eines Einfrierens besteht« In Fällen, in denen der Durchsatz um mehr als 2555 geändert wird, wird die Geschwindigkeit der Emulgierungseinheit und Bearbeitungseinheit um einen Faktor von 12 bis 15 herabgesetzt, so daß eine Überbearbeitung oder Übererhitzung der Emulsion verhindert wird.It was found that a decrease or increase of about £ 25 in the throughput of product was without change the number of revolutions of the emulsifying and processing units can be effected * This change does not lead to a destruction of the emulsion pattern. Since, moreover, according to the method according to the invention a external cooling of the emulsion in the emulsification unit is not required, the product flow can during short periods of time without the risk of freezing. In cases where the throughput is changed by more than 2555, the Speed of the emulsification unit and processing unit reduced by a factor of 12 to 15, so that overworking or overheating of the Emulsion is prevented.
Dementsprechend ist es möglich, den Produktdurchsatz der Anlage der Kapazität der Verpackungsmaschine anzupassen, so daß kurze Betriebspausen infolge Ausfall der Verpackungsmaschine nicht irgendeinen Wiederumlauf der Emulsion erforderlich machen.Accordingly, it is possible to adapt the product throughput of the system to the capacity of the packaging machine, so that short breaks in operation due to failure of the packaging machine do not result in any recirculation of the emulsion make necessary.
Die gemäß dem Verfahren nach der Erfindung erhaltenen Emulsionen, bei denen die wässrige Phase zu wenigstens 90S» in einer Tropfengröße von etwa 8 Mikron vorhanden ist, zeigen gute plastische Eigenschaften, Besonders dieThe emulsions obtained according to the process according to the invention, in which the aqueous phase is at least 90S »present in a drop size of approximately 8 microns is show good plastic properties, especially those
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Emulsionen, die 40 bis 70 Gew.2 einer wässrigen Phase enthalten, sind ausgezeichnet streichbar und infolge der dichteren Packung der dispersen Phase sind sie elastischer als Margarine,Emulsions containing 40 to 70% by weight of an aqueous phase contain, are excellently spreadable and due to the denser packing of the disperse phase they are more elastic than margarine,
Ein alternatives Produkt kann gemäß dem Verfahren nach der Erfindung dadurch erhalten werden, daß man ein Gas, wie z, B, Luft oder vorzugsweise ein inertes Gas, wie Stickstoff, einverleibt. Das einverleibte Gas, das in dem verpackten Produkt in Form von kleinen fein zerteilten Bläschen vorhanden ist, führt zu einer m.atten Oberfläche, einer porösen Struktur und einer weichen Konsistenz des Produktes, Daneben modifiziert das einverleibte Gas das Schmelzverhalten in dem Mund»An alternative product can be obtained according to the method according to the invention by having a Gas, such as, for example, air or, preferably, an inert gas such as nitrogen, incorporated. The incorporated gas that is present in the packaged product in the form of small, finely divided bubbles, leads to a matt Surface, a porous structure and a soft consistency of the product, besides modifying the incorporated Gas melting behavior in the mouth »
Diese Eigenschaften werden erhalten, wenn Gas dem Produkt in einem Mengenverhältnis von 7 bis 50~ml Gas je 100 g Fettemulsion, vorzugsweise von 12 bis 30 ml Gas Je 100 g Fettemulsion, einverleibt wird. Das Gas wird in dem Produkt durch Einführen des Gasstromes in die erste und/oder die zweite Flüssigkeit vor der Emulgierungseinheit odez* clureh Einbringen des Gases in der Emulsion vor der Bea^beitungseinheit fein zerteilt.These properties are obtained when gas is added to the product in a proportion of 7 to 50 ~ ml of gas per 100 g of fat emulsion, preferably from 12 to 30 ml Gas Per 100 g of fat emulsion, is incorporated. The gas is in the product by introducing the gas stream into the first and / or the second liquid before the emulsification unit odez * clureh introduction of the gas into the emulsion finely divided in front of the processing unit.
Es ist auch möglich, äas Gas in dar Emulgierungseinheit oder der Bearbeitungseinhelt einzuführen,It is also possible to have the gas in the emulsification unit or to introduce the processing unit,
Beispiel 1 Aufstrichmittel mit niedrigem Kaloriengehalt. Example 1 Low calorie spreads.
Es wurde ehe erste Flüssigkeit, die aus einer Fettkompositionbestand, welche durch einen Steigschmelzpunkt von 3O|5°C und eine Dilatationskurve vonIt was before the first liquid that consisted of a fat composition, which by a slip melting point of 3O | 5 ° C and a dilation curve of
D10 kßO D 10 kßO
D15 1IOOD 15 1 100
D20 230D 20 230
D25 175 D 25 175
D30 80D 30 80
D,*- 20D, * - 20
109840/11A2109840 / 11A2
gekennzeichnet war, mit den fettlöslichen Bestandteilen unter Verwendung von 1% (berechnet auf die Gesamtfettphase) eines Mono-Diglyeerids als Emulgator gemischt und auf eine Temperatur von 350C eingestellt. Demgemäß wurde die zweite Flüssigkeit, die aus einer wässrigen Phase bestand, bei +20C nach Zusatz der wasserlöslichen Bestandteile getempert. Die beiden Phasen wurden getrennt über die Hochdruckpumpe mit einem Durchsatz von 400 kg Fettphase und 600 kg wässriger Phase dosiert und der Emulgierungseinheit zugeführt, wobei sie gerade vor dem Eintritt in diese Einheit vereinigt wurden» Die Temperatur der gemischten Phase betrug an der Vereinigungsstelle H0C, der Druck betrug *}»2 at. Die Mischung wurde in der Emulgierungseinheit mit einer Rotorgeschwindigkeit von 1300 U/min, entsprechend einem Kraftverbrauch von 8 kW, emulgiert und die Einheit wurde auf einer Temperatur von 17,50C belassen. Danach wurde die Emulsion in der Bearbeitungseinheit mit einer Rührergeschwindigkeit von 700 U/min, entsprechend einem Kraftverbrauch von 11,5 kW, bearbeitet. An der Verpackungsmaschine hatte das Produkt einen Druck von 0,8 at und eine Temperatur von 250C, Nach dem Verpacken wurde das Produkt unter für Margarine üblichen Bedingungen gelagert, Die erhaltene gleichförmige Wasser-in-öl-Emulslon mit einem Wassergehält von 6055 war plastisch, gut streichbar und infolge 'der dichteren Packung der dispersen Phase elastischer als Margarine, Unter diesen Herstellungsbedingungen betrug die Wassertropfenvertellung 1,5 bis 6ßl mit einzelnen Tröpfchen bis zu 15M®· Der kristalline Anteil der Fettphase betrug etwa 2156 bei 100C und etwa 1155 bei 200C,was characterized, with the fat-soluble ingredients using 1% (calculated on the total fat phase) as the emulsifier, and set at a temperature of 35 0 C of a mono-Diglyeerids. Accordingly, it was the second liquid consisting of an aqueous phase, tempered at +2 0 C after addition of the water-soluble components. The two phases were metered separately on the high-pressure pump with a flow rate of 400 kg fat phase and 600 kg of aqueous phase and the Emulgierungseinheit fed, they have just been combined prior to entering this unit "The temperature of the mixed phase was at the junction H 0 C The pressure was *} »2 at. The mixture was emulsified in the emulsification unit with a rotor speed of 1300 rpm, corresponding to a power consumption of 8 kW, and the unit was left at a temperature of 17.5 ° C. The emulsion was then processed in the processing unit at a stirrer speed of 700 rpm, corresponding to a power consumption of 11.5 kW. On the packaging machine, the product had a pressure of 0.8 atm and a temperature of 25 ° C. After packaging, the product was stored under the conditions customary for margarine. The resulting uniform water-in-oil emulsion with a water content of 6055 was plastically, good spreading, and as a result 'of the denser packing of the elastic dispersed phase as margarine, Under these conditions, the production was 1.5 to Wassertropfenvertellung 6S s L with individual droplets to 15M® · the crystalline fraction of the fat phase was about 2156 at 10 0 C and about 1155 at 20 0 C,
109840/1142109840/1142
Es wurde eine erste Flüssigkeit, die aus einer Fettkomposition bestand, welche durch einen Steigschmelzpunkt von 28,50C und eine Dilatationskurve von D10 530It has a first liquid, which consisted of a fat composition, which through a slip melting point of 28.5 0 C and a dilatation of D 10530
1515th
D20 280
D25 150D 20 280
D 25 150
D30 75 D 30 75
D36 30D 36 30
gekennzeichnet war, auf eine Temperatur von 32 C nach Zusatz der fettlöslichen Bestandteile und von IJS Mono-Diglycerid ä\s Emulgator eingestellt. Die zweite Flüssigkeit, die aus einer wässrigen Phase mit den wasserlöslichen Bestandteilen bestand, wurde bei 60C getempert. Die Phasen.wurden mit einem Durchsatz von 6O5 kg Fettphase und 495 kg wässriger Phase, insgesamt 1100 kg/h, getrennt dosiert und gerade vor dem Eintritt in die Emulgierungseinheit vereinigt. Die Temjsratur der gemischten Phase betrug an der Vereinigungsstelle 16°C, der Druck war 7 at. In der Emulgierungseinheit wurde die Mischung mit einer Geschwindigkeit von 2750 U/min, entsprechend einem Kraftverbrauch von 7kT.'J, emulgiert und die Emulgierungseinheit wurde auf einer Temperatur von 23,5°C mit einem Druck von β at belassen. Danach wurde die Emulsion in der Kristallisierungseinheit mit einer Rotorgeschwindigkeit von 320 U/min, entsprechend einem Kraftverbrauch von 4,7 kV/ bearbeitet und der Verpackuncsmaschine mit einer Temperatur von 24,5°C und einem Druck von 2,5 at zugeführt.was marked, set to a temperature of 32 C after the addition of the fat-soluble components and IJS mono-diglyceride as emulsifier. The second liquid consisted of an aqueous phase with the water-soluble components, was annealed at 6 0 C. The phases were metered in separately with a throughput of 605 kg of fat phase and 495 kg of aqueous phase, a total of 1100 kg / h, and combined just before entering the emulsification unit. The temperature of the mixed phase was 16 ° C. at the point of union and the pressure was 7 at. In the emulsification unit, the mixture was emulsified at a speed of 2750 rpm, corresponding to a power consumption of 7k T .'J, and the emulsification unit was opened a temperature of 23.5 ° C with a pressure of β at left. The emulsion was then processed in the crystallization unit at a rotor speed of 320 rpm, corresponding to a power consumption of 4.7 kV / and fed to the packaging machine at a temperature of 24.5 ° C. and a pressure of 2.5 at.
Die erhaltene gleichförmige Wasser-in-öl-Emulsion mit einem Wassergehalt von ^5% hatte ähnliche Eigenschaften wie die Jonigen des in Beispiel 1 beschriebenen Produktes, Der Durch-The uniform water-in-oil emulsion obtained with a water content of ^ 5% had similar properties to those of the product described in Example 1, the average
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messer der Wassertröpfchen lag zwischen 3 und einzelne Tröpfchen hatten einen Durchmesser bis zu 12M , Der kristalline Teil der Fettphase betrug 2k% bei 1O0C und 12$ bei 2O0C.The diameter of the water droplets was between 3 and individual droplets had a diameter of up to 12 M , the crystalline part of the fat phase was 2k% at 10 0 C and 12 $ at 20 0 C.
Für die Herstellung eines gashaltigen Aufstrichmittels mit niedrigem Kaloriengehalt wurden die erste Flüssigkeit und die zweite Flüssigkeit gemischt und, wie in Beispiel 1 beschrieben, getempert. Beide Flüssigkeiten, 400 kg/h Fettphase und 600 kg/h wässrige Phase wurden mittels einer hin- und hergehenden Pumpe dosiertρ getrennt detf Emulgierungseinheit zugeführt und kurz vor dem Eintritt in diese Einheit vereinigt. Die Mischungstemperatur nach der Vereinigung betrug Ii0C und der Druck an dieser Stelle betrug 4,8 at. In der Emulgierungseinheit wurde die wässrige Phase in die Fettphase mit einer Rotorgeschwindigkeit von 1300 ü/min und einem Kraftverbrauch oder Leistungsbedarf des Antriebsmotors von 8 kW emulgiert. Die Emulsion verließ die Emulgierungseinheit mit einer Temperatur von 17,50C,To prepare a gaseous, low calorie spread, the first liquid and the second liquid were mixed and tempered as described in Example 1. Both liquids, 400 kg / h fat phase and 600 kg / h aqueous phase were metered by means of a reciprocating pump, fed separately to the emulsification unit and combined shortly before entering this unit. The mixture temperature according to the Association was Ii 0 C and the pressure at this point was 4.8 at. In the Emulgierungseinheit the aqueous phase in the fat phase at a rotor speed of 1300 u / min and a power consumption or power demand of the drive motor of 8 kW emulsified . The emulsion left the emulsification unit at a temperature of 17.5 ° C.
■ über eine Gasdüse mit einer Bohrung von 0,15 mm, die in der Leitung vorgesehen war, wurden 250 Nl/h Stickstoff mit einem Vordruck von 20 at der Emulsion einverleibt. An der Einführungsstelle war die Emulsion unter einem Druck von 3,5 at.■ via a gas nozzle with a bore of 0.15 mm, the was provided in the line, 250 Nl / h nitrogen with a pre-pressure of 20 atm were incorporated into the emulsion. At the point of introduction, the emulsion was under a pressure of 3.5 at.
Danach wurde das Gas unter gleichzeitiger Bearbeitung der Emulsion mit einer. Rührergeschwindigkeit von 700 ü/min verteilt« Der Kraftverbrauch oder der Leistungsbedarf dea Antriebsmotors betrug 12 kV/, Das gepackte Produkt hatte einen Gasgehalt von 25 ml Gas je 100 g Emulsion,Thereafter, the gas was simultaneously processing the emulsion with a. Stirrer speed of 700 u / min distributed "The power consumption or power demand dea drive motor was 12 kV /, The packed product had a gas content of 25 ml of gas per 100 g of emulsion,
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Margarinemargarine
Eine erste Flüssigkeit mit einer Temperatur von 36,50C, dieaisA first liquid with a temperature of 36.5 0 C, which is
12,455 Kokosnußöl12,455 coconut oil
25 55 von hydrogenisiertem Palmöl mit einem25 55 of hydrogenated palm oil with a
Steigschmelzpunkt von 45°C O,2J5 Mono-Glyceride von Palmöl mit einemSlip melting point of 45 ° C 0.25 mono-glycerides of palm oil with a
Steigschmelzpunkt von 580C und 0,2* LecithinSlip melting point of 58 ° C. and 0.2 * lecithin
bestand, hatte einen Dilatationswert von 1400 bei 100C, Eine zweite Flüssigkeit mit einer Temperatur von 60C, die ausexisted, had a dilatation value of 1400 at 10 0 C, A second liquid with a temperature of 6 0 C, which from
45,555 Sonnenblumenöl (flüssig bei O0C)
16,5* Wasser und
0,22 Lecithin45.555 sunflower oil (liquid at O 0 C) 16.5 * water and
0.22 lecithin
bestand, wurde mit der ersten Flüssigkeit in einer In Beispiel 1 beschriebenen Emulgierungseinheit vereinigt, in der eine Emulgierung zur Bildung einer Wasser-in-öl-Emulsion stattfand. Die Temperatur der,die Emulgierungseinheit verlassenden Emulsion betrug 18,3°C,existed, was with the first liquid in an In Example 1 combined emulsification unit, in which an emulsification to form a water-in-oil emulsion took place. The temperature of the, the emulsification unit leaving emulsion was 18.3 ° C,
Die Emulsion wurde danach in einer Eearbeitungseinheitg wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, bearbeitet, in der die Temperatur auf 21.00C stieg und verpackt,The emulsion was then processed in a Eearbeitungseinheitg as described in Example 1, in which the temperature at 21.0 0 C rose and packaged
. sogar o Das erhaltene Produkt war/ bei 5 C ausgezeichnet. even o The product obtained was / excellent at 5 ° C
streichbar.paintable.
Es konnte keine ölabtrennung nach Lagerung bei 20°C während 3 Wochen beobachtet werden«Oil could not be separated off after storage at 20 ° C to be observed for 3 weeks "
Beispiel 5 MargarineExample 5 margarine
Es wurde das Verfahren des Beispiels 4 mit einer ersten Flüssigkeit einer Temperatur von 4O0C, die ausThe procedure of Example 4 with a first liquid to a temperature of 4O 0 C, consisting of
1098A0/1U21098A0 / 1U2
12/C einer umgeesterten Pettmischung von 50 Teilen von hydrogenisiertem Palmkernöl mit einem Steigschmelzpunkt von 390C und 50 Teilen von hydrogenisiertem Palmöl mit einem Steigschmelzpunkt von 580C zusammengesetzt war und eine Dilatation von 1500 bei 100C hatte,12 / C of an interesterified Pett mixture was composed of 50 parts of hydrogenated palm kernel oil with a slip melting point of 39 0 C and 50 parts of hydrogenated palm oil with a slip melting point of 58 0 C and had a dilatation of 1500 at 10 0 C,
und einer zweiten Flüssigkeit mit einer Temperatur von 20C1 die ausand a second liquid with a temperature of 2 0 C 1 from
72J6 Sonnenblumenöl (flüssig bei O0C)
16% Wasser
bestand, wiederholt.72J6 sunflower oil (liquid at O 0 C) 16% water
consisted, repeatedly.
Die Temperatur nach der Emulgierungseinheit betrug 12 bis 130C.The temperature after the emulsification unit was 12 to 13 ° C.
Nach der Bearbeitung wurde die Emulsion bei 1^0C verpackt . Das erhaltene Produkt war glatt und homogen und hatte eine ausgezeichnete Streichbarkeit Über einen weiten Temperaturbereich (5 bis 25°C),After processing, the emulsion was packaged at 1 ^ 0 C. The product obtained was smooth and homogeneous and had excellent spreadability over a wide temperature range (5 to 25 ° C),
Beispiel 6 MargarineExample 6 margarine
Es wurde eine flüssige Margarine, wie in Beispiel k beschrieben, hergestellt« Die erste Flüssigkeit mit einer Temperatur von 50°C bestand aus;A liquid margarine was produced as described in Example k . The first liquid with a temperature of 50 ° C. consisted of;
2% hydrogenisiertem Rüböl eines Schmelzpunktes von 700C. 2% hydrogenated rapeseed oil with a melting point of 70 ° C.
11$ Sonnenblumenöl.'$ 11 sunflower oil. '
Der Dilatationswert dieser Mischung betrug ^00 bei 100C.The dilatation value of this mixture was ^ 00 at 10 0 C.
Die Temperatur der zweiten Flüssigkeit betrug I0C und sie bestand ausThe temperature of the second liquid was I 0 C and it consisted of
71* Sonnenblumenöl (flüssig bei O0C) 16% Wasser. > · '"■ 71 * Sunflower oil (liquid at O 0 C) 16% water. > · '"■
Die Temperatur nach„der -Emulgierungseinheit betrug 100C. Nach Bearbeitung wurde die Emulsion bei H0C verpackt .The temperature after "the -Emulgierungseinheit was 10 0 C. After processing the emulsion was packaged in H 0 C.
109840/1142109840/1142
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